[发明专利]一种深海浮力材料及其制备方法

权利要求书

1.一种深海浮力材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

将预处理后的环氧树脂加至真空脱泡搅拌机的搅拌桶，然后将所述搅拌桶的温度加温至80~90°C，向所述搅拌桶加入固化剂并进行均匀搅拌；

向所述搅拌桶加入改性石墨烯，调整所述搅拌桶的真空度为-0.08~-0.10 atm，继续进行均匀搅拌得到混合料；

将所述混合料从所述搅拌桶转移至模具，然后将所述模具的温度加温至120~140°C，保温5~10 h后完成所述混合料的固化成型，再将固化成型后的所述混合料进行降温脱模，制备得到深海浮力材料，所述深海浮力材料的密度为0.50~0.56 g/cm³，耐静水压强度为115~140 MPa，吸水率≤2%；

所述预处理后的环氧树脂、所述固化剂以及所述改性石墨烯的质量份数比为100∶20~40∶1~5。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述改性石墨烯的制备方法包括：

将石墨烯加入至无水乙醇中超声分散30~90 min，制备得到石墨烯溶液，所述石墨烯溶液中石墨烯与无水乙醇的质量份数比为1~5∶200~400；

将无水乙醇与去离子水混合形成混合溶液，向所述混合溶液添加醋酸，调整所述混合溶液的pH值至3.5~4.5，然后向所述混合溶液缓慢滴加硅烷偶联剂，将所述混合溶液高速搅拌分散30~60 min，制备得到硅烷偶联剂溶液，所述硅烷偶联剂溶液中无水乙醇、去离子水与硅烷偶联剂的质量份数比为100~200∶20~60∶0.5~1.0；

向所述石墨烯溶液缓慢加入所述硅烷偶联剂溶液形成反应溶液，控制所述反应溶液在70~90℃的反应温度下反应4~8 h，对所述反应溶液进行抽滤、干燥，制备得到改性石墨烯。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环氧树脂的预处理方法包括：

将环氧树脂升温至85~95°C，待所述环氧树脂处于完全熔融状态时，加入环氧活性稀释剂，于85~95°C的温度下搅拌均匀10~20 min后，降温至55~65°C，制备得到预处理后的环氧树脂，所述环氧树脂与所述环氧活性稀释剂的质量份数比为100∶15~25。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述环氧树脂含有三个或四个环氧基团，所述环氧活性稀释剂含有二个环氧基团。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固化剂为芳香胺固化剂。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述石墨烯的密度为0.01~0.10 g/cm³。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，固化成型工序采用的硫化机的工作压力为10~15 MPa。

9.一种深海浮力材料，其特征在于，所述深海浮力材料由权利要求1~8示出的任意一种深海浮力材料的制备方法制备得到，所述深海浮力材料包括以下组份及其质量份数：环氧树脂80~120份，环氧活性稀释剂15~25份，固化剂20~40份，1~5份改性石墨烯，所述深海浮力材料的密度为0.50~0.56 g/cm³，耐静水压强度为115~140 MPa。